Dos patentes crearon la huella en cruz y ninguna menciona el cam-out

Phillips sí tiene su propia patente sobre la huella. Es la US 2,046,343, presentada el 3 de julio de 1934 y concedida el 7 de julio de 1936, cuyo encabezado dice «Henry F. Phillips, Portland, Oreg., assignor, by mesne assignments, to Phillips Screw Company, Wilmington, Del.» Ambos documentos se leyeron completos para esta página. Entre los dos suman seis páginas impresas, cinco reivindicaciones y una larga argumentación sobre el punzonado.

La patente de 1933 es un argumento sobre el costo de fabricación

El primer párrafo enuncia el objeto: un tornillo con una abertura que permite que una sola herramienta de atornillar accione tornillos de distintos tamaños. El segundo explica por qué las paredes convergen hacia fuera en un filo, y es que eso hace posible el uso de maquinaria automática para producir tornillos en cantidad con un costo razonable. Desde ahí arremete contra las alternativas.

Ya se habían propuesto aberturas cruciformes y habían resultado poco prácticas. Varios tipos propuestos exigían fundición, tan cara que vuelve prohibitivos los costos de fabricación. Otros exigían brochado, y el brochado empuja el metal por delante de la herramienta y altera su distribución hasta volver la cabeza del tornillo extremadamente frágil. Frente a eso, la patente sitúa la práctica existente: los tornillos corrientes se tallan, se laminan o se estampan con maquinaria automática y cuestan apenas unos centavos por centenar.

El propósito, tal como lo enuncia el documento, es permitir el uso de maquinaria automática modificando la abertura cruciforme propuesta para que la maquinaria habitual pueda usarse con ligeras modificaciones y el costo de fabricación aumente solo en una medida inapreciable. Las ventajas enumeradas son una cabeza más resistente cerca de su borde exterior, una abertura más pequeña y un producto de aspecto más pulcro.

El hallazgo negativo, dicho con claridad

La palabra cam no aparece en US 1,908,080. Ninguna frase describe el destornillador saliendo de la huella, liberándose, deslizándose o limitando el par. Las cuatro reivindicaciones son geometría y nada más: alas, paredes laterales que convergen radialmente en filos y hacia abajo en un punto común sobre el eje del tornillo. El par no es un término en ninguna de ellas.

Eso importa en ambos sentidos. La historia popular de que la huella se diseñó para deslizarse no tiene apoyo en el documento fundacional. Y nuestra propia frase anterior, según la cual la patente reivindicaba la ausencia de tendencia al cam-out, carecía igualmente de base. Una patente que no trata un comportamiento no puede citarse por ninguna de las partes en una discusión sobre él.

El mismo silencio aparece del lado de la herramienta. En la parte de lectura pública de la norma ISO que dimensiona la punta del destornillador, la palabra cam tampoco aparece, y no hay referencia a ningún par con el que la punta deba salir de la huella.

La frase en la que probablemente se piensa es de 1936

La propia patente de Phillips contiene un pasaje cercano a lo que el debate sobre el cam-out busca una y otra vez. Entre los objetos de la invención:

Un bloqueo positivo y estabilizador en cualquier condición de carga no es el lenguaje de un mecanismo de deslizamiento deliberado. Si algo en cualquiera de los dos documentos habla de una intención de diseño sobre que el destornillador se mantenga en su sitio, es esto, y conviene saber que existe.

También conviene saber qué es. Se trata de un párrafo de objetos de la invención, la parte de una patente en la que el solicitante dice para qué sirve la cosa. No es una reivindicación, no es una medición y no es una afirmación de que la huella aguantará con algún par. La única reivindicación de US 2,046,343 describe ranuras, paredes de fondo planas, aristas de esquina paralelas y sus ángulos. Tampoco dice nada sobre la carga. Citar el párrafo de objetos como si la patente hubiera demostrado algo sobre el comportamiento bajo par sería el mismo error que cometimos la primera vez, en sentido contrario.

De dónde salieron los ángulos

La patente de 1936 sí explica cómo se llegó a la geometría de la huella, y la respuesta no es la que espera el lector. La relación angular de todas las paredes entre sí, y en particular respecto de la profundidad de la huella, se calculó cuidadosamente y se determinó en ensayos realizados expresamente para analizar la acción de punzones de diversas formas angulares en la producción de huellas de este tipo particular.

Los ensayos que nombra el documento son ensayos de punzones. La variable enunciada es la forma angular del punzón, y el resultado enunciado es una huella que puede producirse mediante una simple operación de punzonado con un desplazamiento correcto y uniforme del metal. El ángulo de flanco que un lector actual conoce como origen del cam-out se describe aquí como resultado de una investigación sobre conformado, y la patente no ofrece ninguna explicación aparte de haberlo elegido por el comportamiento del destornillador.

Se reivindica una consecuencia más del punzonado, y es de orden mecánico. La acción de compresión y desplazamiento del punzón comprime parte del material de la cabeza, lo que genera un endurecimiento del metal, y la patente lo califica de característica importante porque ese endurecimiento produce una cabeza de resistencia mucho mayor que la posible hasta entonces. Endurecimiento por deformación de la pared de la huella, reivindicado como ventaja, en 1936.

Cómo leer este tipo de fuente

Las patentes tienen dos registros, y es fácil confundirlos. Los objetos y la descripción son persuasión, escrita para explicar por qué la invención merece concederse y, a menudo, comprarse. Las reivindicaciones son el límite jurídico, y suelen ser más estrechas y más áridas que la prosa que las precede. La historia de un producto famoso casi siempre se construye con la persuasión, porque es la parte legible.

• Comprobar qué nombre figura. La cesión es normal y no dice nada malo de nadie, pero inventor y cesionario son papeles distintos, y los relatos populares pierden la distinción
• Buscar la palabra exacta en el texto real antes de repetir que un documento dice algo. Dos de estas tres páginas existen porque no lo hicimos
• Separar una reivindicación de un objeto. Las reivindicaciones de ambas patentes son pura geometría, así que ninguna de las dos hace afirmación jurídica alguna sobre el par
• Tratar el silencio como silencio. Callar sobre el cam-out no equivale a negarlo ni significa pretenderlo

Nuestra página sobre lo que realmente ocurre en una huella en cruz bajo par se ha corregido para ajustarse a lo que dicen estos documentos. La mecánica de esa página – la geometría, la fuerza de empuje y la diferencia con la huella JIS – no se ve afectada, porque nunca dependió de las patentes.

Este artículo trata el paso 4: accionamiento. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿Quién inventó el tornillo Phillips?

La patente de 1933 que suele citarse para la huella, US 1,908,080, nombra como inventor a John P. Thompson, de Portland, Oregón, y registra que fue cedida, mediante cesiones directas e intermedias, a H. F. Phillips, de Portland, Oregón. Henry Phillips presentó su propia patente sobre una huella mejorada el 3 de julio de 1934, concedida como US 2,046,343 el 7 de julio de 1936 y cedida a la Phillips Screw Company. Ambos documentos pueden leerse como facsímiles en la USPTO.

¿Dice la patente Phillips que el tornillo se diseñó para hacer cam-out?

No. La palabra cam no aparece ni en US 1,908,080 ni en US 2,046,343. Ninguno de los dos documentos describe el destornillador saliendo de la huella, deslizándose o limitando el par, y las reivindicaciones de ambos son puramente geométricas. La patente de 1933 argumenta sobre el costo de fabricación, sobre la fundición y el brochado, y sobre la resistencia de la cabeza.

¿Dice la patente que el tornillo se diseñó para no hacer cam-out?

Tampoco lo dice, y esta página antes afirmaba que sí. El pasaje más cercano está en la patente Phillips de 1936, que enumera entre sus objetos ranuras y paredes laterales que ofrecen superficies de apoyo máximas y autocentrado, y que actúan como bloqueo positivo y estabilizador entre tornillo y destornillador durante todas las operaciones de atornillado y en cualquier condición de carga. Es una declaración de objetos de la invención, no una reivindicación ni una medición.

¿Por qué se inventó la huella en cruz?

Según el documento de 1933, por tres razones que él mismo enuncia. Una sola herramienta podía accionar tornillos de muchos tamaños, porque todas las aberturas comparten prácticamente la misma conicidad. La abertura con alas podía hacerse en maquinaria automática corriente con ligeras modificaciones, donde las propuestas cruciformes anteriores necesitaban fundición o brochado. Y el punzonado desplazaba mucho menos metal que el brochado de una abertura de extremos cuadrados, que según la patente había vuelto extremadamente frágiles las cabezas de los tornillos.

¿Cómo se eligieron los ángulos de la huella Phillips?

US 2,046,343 dice que la relación angular de todas las paredes entre sí, y en particular respecto de la profundidad de la huella, se calculó cuidadosamente y se determinó en ensayos realizados expresamente para analizar la acción de punzones de diversas formas angulares en la producción de huellas de este tipo. La variable ensayada era el punzón. La patente no ofrece ninguna explicación aparte de una elección de los ángulos por el comportamiento del destornillador.

¿Menciona la patente un endurecimiento de la cabeza del tornillo?

La patente de 1936 sí. Afirma que la acción de compresión o desplazamiento del punzón, con la compresión resultante de partes del material de la cabeza, genera un endurecimiento del metal, y lo califica de característica importante de la invención porque produce una cabeza de resistencia mucho mayor que la posible hasta entonces.

Referencias

• US 1,908,080, «Screw», John P. Thompson, cedente en favor de H. F. Phillips. Presentada el 20 de mayo de 1932, Serial No. 612,555; concedida el 9 de mayo de 1933. Memoria completa y cuatro reivindicaciones
• US 2,046,343, «Screw», Henry F. Phillips, cedente en favor de la Phillips Screw Company. Presentada el 3 de julio de 1934, Serial No. 733,623; concedida el 7 de julio de 1936. Memoria completa y una reivindicación

Ambas patentes se descargaron como facsímiles en PDF del servicio de texto completo e imágenes de la USPTO. Ninguna tiene capa de texto, así que ambas se convirtieron en imágenes a 200 puntos por pulgada y se leyeron página por página. Cada cita anterior está transcrita de esos facsímiles, y se dan los enlaces de Google Patents porque ofrecen el mismo facsímil en una ubicación pública estable. La ausencia de la palabra cam es un hallazgo negativo obtenido leyendo las seis páginas impresas de ambos documentos; no es una búsqueda automática en una capa de texto, porque no hay capa de texto que buscar. La solicitud simultánea sobre destornilladores mencionada al comienzo de US 2,046,343 no se leyó para esta página y no se cita nada de ella. Esta página no reparte el mérito de la invención entre el inventor nombrado y el cesionario nombrado, ni compara ninguno de los dos documentos con una patente posterior. Nuestra propia afirmación anterior de que la solicitud de 1933 reivindicaba la ausencia de tendencia del destornillador al cam-out procedía de una entrada de enciclopedia y no de la patente, no está respaldada por el documento y se ha eliminado.